Aktuelles Materialien für die Mikro- und Nanoelektronik Pressemitteilung Materials for Micro- and Nanoelectronics

GreEnergy - Ein neues Paradigma für die Gewinnung von Solarenergie

Die meisten Energiequellen, die wir heute nutzen, haben einen geringen Wirkungsgrad, sind auf nicht erneuerbare Ressourcen angewiesen und verursachen schwere Schäden an unserem Planeten, da sie zur globalen Erwärmung beitragen. GreEnergy, ein neues EU Projekt, welches im Rahmen von Horizon 2020 gefördert wird, sieht die Nutzung der saubersten verfügbaren Energiequelle vor: die Sonne.  Die Sonne ist die stärkste und reichhaltigste Energieressource der Welt und bietet eine nahezu unbegrenzte Energieversorgung für unseren Planeten. Laut der Joint Research Center (JRC) produziert die derzeitige Solarphotovoltaik (PV) aufgrund ihres geringen Wirkungsgrads und ihrer relativ hohen Kosten rund 4% des weltweiten Stroms.

GreEnergy verfolgt das Ziel, ein neues Paradigma im Bereich der Solarenergiegewinnung zu definieren, indem ein Prototyp eines selbstversorgenden Systems auf der Grundlage optischer Nanoantennen entwickelt wird, das Sonnenenergie ernten, das AC-Signal gleichrichten und es zum Aufladen eines Mikro-Superkondensators verwenden kann. Der angestrebte Gesamtwirkungsgrad der Demonstratoren liegt bei etwa 20-40%, was in Anbetracht des derzeitigen Technikstandes wettbewerbsfähig ist. Darüber hinaus liegt der maximale theoretische Wirkungsgrad weit über der theoretischen Grenze des Wirkungsgrades einer einzelnen PV-Zelle, was reichlich Raum für weitere technologische Verbesserungen zulässt. 

Die kostengünstigen Solar-Harvester von GreEnergy  könnten den Energiemarkt entscheidend verändern. Der On-Chip-Selbstversorgungsmechanismus wird die Realisierung von intelligenten Bauelementen ermöglichen, die nie von einer externen Stromversorgung aufgeladen werden müssen – wie tragbare Outdoor-Geräte, Strukturüberwachungssensoren für Fahrzeuge und Infrastrukturen oder Umweltsensoren. Darüber hinaus werden Proof-of-Concept-Demonstratoren die wissenschaftlichen Erkenntnisse auf dem Gebiet der Solarenergiegewinnung im Allgemeinen vorantreiben und dazu beitragen, die Abhängigkeit von schädlichen fossilen Brennstoffen zu verringern.

Unter der Leitung der Chalmers University of Technology ist GreEnergy ein auf vier Jahre ausgelegtes interdisziplinäres Projekt, das auf dem Fachwissen der Projektpartner, darunter vier Spitzenuniversitäten (Chalmers University of Technology/Schweden, Aalto Universität/Finnland, Università Politecnica delle Marche und Università di Udine/Italien), einem außeruniversitären Forschungsinstitut (Leibniz-Institut für innovative Mikroelektronik (IHP)/Deutschland) sowie drei spezialisierten kleinen und mittleren Unternehmen (AMO GmbH/Deutschland, NOGAH PHOTONICS Ltd./Israel und SCIPROM Sàrl/Schweiz) aufbaut.

“Mit GreEnergy wollen wir zeigen, dass es möglich ist, Sonnenenergie effizienter und kostengünstiger zu ernten, als es derzeit mit Photovoltaikzellen möglich ist”, sagt der Projektkoordinator Prof. Per Lundgren von der Chalmers University of Technology. “Es ist eine echte Herausforderung, elektromagnetische Wellen bei optischen Frequenzen in einen DC-Strom zur Energiespeicherung und -verwaltung gleichzurichten. Dies wollen wir mit dem koordinierten Design der Antenne, des Stromrichters und des Bauelements zur Energiespeicherung für eine optimale Integration erreichen. Eine solche integrierte Technologie hat keine Präzedenzfälle und wird die Art und Weise, wie Solarenergie geerntet werden kann, grundlegend verändern.”

„Aufgrund der vielen Komponenten wie die Antenne, Diode, Energiespeicher und Schaltkreise, die prototypisiert und entwickelt werden müssen, sieht das IHP das Projekt als große Herausforderung. Erfolgreiche Projektergebnisse werden erheblich zur Steigerung der Nutzung grüner Energiequellen beitragen “, so Dr. Lukosius Mindaugas vom IHP.

GreEnergy wird durch das Forschungs- und Innovationsprogramm Horizon 2020 der Europäischen Union unter der Fördervereinbarung Nr. 101006963 (GreEnergy) gefördert.

Weitere Informationen: https://www.greenergy-project.eu; https://www.greenergy-project.eu/resources/GreEnergy_Press-Release_v1.0.pdf

 

Die Website ist für moderne Browser konzipiert. Bitte verwenden Sie einen aktuellen Browser.